Đồ án xây dựng thiết kế Cảng xuất nhập xăng dầu kho cù lao tao 10000DWT

MỤC LỤC CHƯƠNG 1 VỊ TRÍ KHU VỰC XÂY DỰNG VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ NHIÊN 4 1.1 Vị trí xây dựng 4 1.2 Đặc điểm địa hình 4 1.3 Đặc điểm về khí tượng 5 1.4 Đặc điểm về thủy- hải văn 5 1.5 Đặc điểm về địa chất công trình 6 CHƯƠNG 2: QUY HOẠCH 13 2.1 Tính toán số lượng bến 13 2.2 Kích thước chính của bến 14 2.3 Khu đất chung của cảng 15 2.4 Khu nước chung của cảng 16 2.5 Phương án bố trí mặt bằng cảng 18 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 19 3.1 Công nghệ khai thác bến 19 3.2 Phương án 1 20 3.3 Phương án 2 22 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 24 4.1 Tính tải trọng do gió và dòng chảy cho tàu 10.000 DWT 24 4.2 Tính tải trọng do gió và dòng chảy cho tàu 1000 DWT 31 4.3 Hoạt tải 38 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NỘI LỰC 39 5.1 Xác định chiều dài chịu uốn, chịu nén của cọc 39 5.2 Giải nội lực TV1, TV4 41 5.3 Giải nội lực TV2, TV3 47 5.4 Giải nội lực TN1, TN4 53 5.5 Giải nội lực TN2, TN3 59 5.6 Giải nội lực sàn công nghệ 65 5.7 Tính toán sức chịu tải cọc theo đất nền 71 5.8 Kiểm tra khả năng chịu lực của cọc theo sức chịu tải của đất nền 79 5.9 Kiểm tra cọc theo vật liệu 81 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 84 6.1 Tính toán cốt thép dầm dọc sàn công tác 84 6.2 Tính toán cốt thép dầm ngang sàn công tác 87 6.3 Tính toán cốt thép bản sàn công tác theo phương ngang 90 6.4 Tính toán cốt thép bản sàn công tác theo phương dọc 93 CHƯƠNG 7: TRÌNH TỰ VÀ BIỆN PHÁP THI CÔNG 96 7.1 Trình tự thi công 96 7.2 Biện pháp thi công các công tác chính 96 7.3 Những quy định vể vật liệu xây dựng 100 7.4 Các quy định về đảm bảo an toàn trong quá trình thi công 106 7.5 Các quy định về khai thác, duy tu và bảo dưỡng 106 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 108 CHƯƠNG 1 : VỊ TRÍ KHU VỰC XÂY DỰNG VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1 Vị trí xây dựng Địa điểm xây dựng công trình nằm bên bờ phải sông Dinh ,trong khu nước trước kho xăng dầu Cù Lao Tào thuộc phường Thắng Nhất thành phố Vũng Tàu 1.2 Đặc điểm địa hình Khu nước tại khu vực nghiên cứu xây dựng cầu cảng nằm bên bờ phải sông Dinh, có chiều dài đường bờ sông khoảng 500m. Chiều rộng lòng sông tại khu vực từ 600÷ 650m ,chiều rộng khu nước từ bờ ra đến tuyến luồng tàu biển từ 242.8m đến 352.4m ; cao độ tự nhiên (theo hải đồ ) của khu nước tại khu vực xây dựng cầu cảng như sau: Tại tuyến đường bờ hiện hữu cao độ tự nhiên từ +3.0÷ +3.2m Tại tuyến cách đường bờ hiện hữu từ 195.2÷224.9m (tuyến dự kiến xây dựng) cao độ tự nhiên đạt từ -2.5m (phía hạ lưu) đến -3.4m (phía thượng lưu) Từ tuyến bến ra đến biên luồng tàu cao độ biến đổi từ -2.5m đến -7.6m (phía hạ lưu) và biến đổi từ -2.9m đến -6.2m (phía thượng lưu). Tại tuyến luồng cao độ tự nhiên phần lớn đạt từ -6.0÷-6.5m. 1.3 Đặc điểm về khí tượng Gió Hướng gió thịnh hành: theo số liệu tổng hợp nhiều năm tại khu vực Vũng Tàu, hướng gió thịnh hành nhất là hướng Tây Nam (SW) và hướng Đông(E) .Tần suất gió Tây Nam chiếm 20.49%; hướng Đông chiếm 19.37%. Tần suất gió lặng chiếm 10.22% Hướng gió trong năm: từ tháng 1 đến tháng 4 gió thịnh hành nhất là hướng Đông, từ tháng 5 đến tháng 9 gió thịnh hành là hướng Tây Nam, tháng 10 gió có nhiều hướng ; tháng 11,12 hướng gió thịnh hành là hướng Đông Bắc. Kết quả thống kê tài liệu gió từ năm 1986 đến năm 2000 cho thấy tốc độ gió lớn nhất quan trắc được là 20 m/s theo hướng Tây Nam vào ngày 17/07/2000. Nhiệt độ không khí Nhiệt độ trung bình năm tại Vũng Tàu là 27.3˚C Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất (tháng 5) là 29˚C Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất (tháng 1) là 25.7˚C Nhiệt độ không khí cao nhất quan trắc được là 36.2˚C Nhiệt độ không khí thấp nhất quan trắc được là 18.1˚C Độ ẩm không khí Độ ẩm không khí tương đối trung bình nhiều năm là 79% Độ ẩm không khí tương đối thấp nhất nhiều năm là 41% Mưa Tổng lượng mưa trung bình năm là 1566.5mm với số ngày mưa trung bình nhiều năm là 127 ngày. Lượng mưa chủ yếu vào các tháng từ tháng 5 đến tháng 10 , tổng lượng mưa vào tháng 7 lớn nhất là 255.6mm với số ngày mưa trung bình nhiều năm là 20 ngày.Tháng 1 có lượng mưa ít nhất là 2.6mm. Lượng mưa ngày lớn nhất quan trắc được từ năm 1986 đến năm 2000 là 271.4mm vào ngày 28/06/1994. Căn cứ vào điều kiện số ngày mưa trung bình , nhà thầu có thể bố trí thời gian thi công và có dự phòng tiến độ thi công hợp lý. Thời gian thi công thuận lợi bắt đầu từ tháng 10 cho đến tháng 4 năm kế tiếp. 1.4 Đặc điểm về thủy- hải văn Mực nước Thủy triều ở vũng tàu thuộc chế độ bán nhật triều không đều, mực nước theo tần suất tại trạm thủy văn vũng tàu được tổng hợp tại bảng sau: Bảng 1: Mực nước ứng với các tần suất tại trạm thủy văn Vũng Tàu. P % H cm  1  2  5  10  20  50  70  95  97  99   H giờ  400  385  377  363  342  289  233  107  87  55   H đỉnh  421  412  407  403  388  368  353  329  325  316   H chân  233  212  200  179  157  116  88  33  22  3   H tb  312  304  302  295  283  267  256  239  236  230   Số liệu các mực nước đặc trưng được thể hiện trong bảng sau: Bảng 2: Mực nước đặc trưng M Mực nước thủy triều  Ký hiệu  Mực nước   Mự Mực nước cao thiết kế (p=5%)  MNCTK  +3.77 m   Mự Mực nước cao thiết kế (p=1%)  MNCTK  +4.0 m   Mực nước trung bình (p=50%)  MNTB  +2.89 m   Mực Mực nước thấp thiết kế (p=99%)  MNTTK  +0.55 m   Sóng Bờ biển Vũng Tàu và vịnh Gành Rái thuộc vùng biển nông ,độ sâu thay đổi từ vài mét đến 32m.Nhìn chung mọi hướng gió đều xuất hiện trên vịnh Gành Rái. Tuy vậy, gió gây ra sóng trong vịnh gành rái đều bị hạn chế bởi địa hình (đà gió chắn), theo hướng Tây Nam với đà gió khá lớn thì lại có bãi bồi phía cần giờ. Theo số liệu quan trắc từ ngày 12/09 đến 4/11/1973 chiều cao sóng lớn nhất tại vùng Bến Đình là 0.6m ứng với tốc độ gió 6 m/s.Trong gió mùa Tây Nam, với gió cấp 7 ở ngoài khơi thì sóng tại vị trí cực Tây của cảng có thể đạt tới 0.7÷0.8m còn đa phần sóng không quá 0.5m ,trong mùa mưa bão chiều cao sóng lớn nhất tại vị trí cực Tây sẽ không vượt quá 1.2m. Yếu tố tác động do sóng gây ra đối với công trình bến cập tàu là không lớn, đây là điều kiện thuận lợi cho công tác thi công xây dựng cũng như khai thác cầu cảng. 1.5 Đặc điểm về địa chất công trình Căn cứ vào tài liệu khảo sát địa chất do công ty cổ phần tư vấn XDCT Hàng Hải thực hiện tháng 04 năm 2008 với 2 lỗ khoan LK5 và LK6 tại vị trí dự án cho thấy: địa tầng của khu xây dựng trong phạm vi khảo sát bao gồm các lớp đất chính như sau: Lớp đất 1: Lớp bùn sét màu xám đen, phân bố rộng khắp khu vực khảo sát , bắt gặp ở cả 2 lỗ khoan , bề dày trung bình là 7.5m.Đây là lớp đất yếu có tính nén lún cao, sức chịu tải rất nhỏ, giá SPT trung bình đạt 1 búa . Độ ẩm tự nhiện W% : 111.7% Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ): 14.05 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ): 6.6 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 25.83 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 : 2.901 Độ rỗng n( %) : 74 % Độ bão hòa G (%) : 99.4% Giới hạn chảy 𝑊 𝑙 % : 99.8 % Giới hạn dẻo 𝑊 𝑝 % : 49.5 % Chỉ số dẻo 𝐼 𝑝 % :50.3 % Độ sệt 𝐼 𝑠 : 1.24 Góc ma sát trong φ ( độ) : 2 độ 26 phút Lực dính c (kPa) : 4.2 kPa Lớp đất 2: Lớp sét pha (bùn sét kẹp cát pha) màu xám đen, xám nâu vàng, trạng thái dẻo chảy, đôi chỗ có lẫn ít hạt sỏi , diện phân bố rộng , bề dày tương đối nhỏ trung bình 2.8m.Đây là lớp đất có tính nén lún tương đối cao, sức chịu tải nhỏ, giá trị SPT trung bình đạt 3 búa. Độ ẩm tự nhiện W% : 40.84 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) :17 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) :12.1 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 26.45 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 : 1.195 Độ rỗng n( %) : 54.4 % Độ bão hòa G (%) : 90.4 % Giới hạn chảy 𝑊 𝑙 % :42.5 % Giới hạn dẻo 𝑊 𝑝 % : 30.9 % Chỉ số dẻo 𝐼 𝑝 % : 11.6 % Độ sệt 𝐼 𝑠 : 0.86 Góc ma sát trong φ ( độ) : 5 độ 39 phút Lực dính c (kPa) : 9.1 kPa Lớp đất 3: Lớp sét màu nâu , xám vàng, trạng thái dẻo cứng, đôi chổ lẫn ít ổ cát pha, cát hạt mịn , có diện phân bố rộng khắp khu vực khảo sát , bắt gặp ở cả 2 lỗ khoan LK5 và LK6, bề dày tương đối lớn, trung bình là 7.2m.Đây là lớp đất khá tốt tính nén lún trung bình, sức chịu tải khá cao, giá trị SPT trung bình đạt 14 búa. Độ ẩm tự nhiện W% : 30.84 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) :19.03 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 14.5 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 27.25 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 : 0.874 Độ rỗng n( %) : 47 % Độ bão hòa G (%) : 96.1% Giới hạn chảy 𝑊 𝑙 % : 48.7 % Giới hạn dẻo 𝑊 𝑝 % : 23.2 % Chỉ số dẻo 𝐼 𝑝 % : 25.5 % Độ sệt 𝐼 𝑠 : 0.3 Góc ma sát trong φ ( độ) :13 độ 24 phút Lực dính c (kPa) : 27.6 kPa Lớp đất 4a: Lớp cát pha màu xám tro, xám xanh, trạng thái dẻo, trong quá trình khảo sát chỉ bắt gặp lớp đất số 4a ở vị trí lỗ khoan LK6 ở độ sâu 17.6m với bề dày 5.9m. Đây là lớp đất khá tốt , tính nén lún trung bình , sức chịu tải khá cao, giá trị SPT trung bình đạt 9 búa. Độ ẩm tự nhiện W% : 29.34 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 18.8 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 14.5 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 26.7 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 : 0.841 Độ rỗng n( %) : 45.7 % Độ bão hòa G (%) :93.1 % Giới hạn chảy 𝑊 𝑙 % : 33.2 % Giới hạn dẻo 𝑊 𝑝 % : 27 % Chỉ số dẻo 𝐼 𝑝 % 6.2 % Độ sệt 𝐼 𝑠 : 0.38 Góc ma sát trong φ ( độ) :20 độ 42 phút Lực dính c (kPa) :9.5 kPa Lớp đất 4: Lớp sét pha màu xám xanh, trạng thái nữa cứng, ở phía cuối lớp đôi chỗ có lẫn ít ổ cát hạt nhỏ, diện phân bố khá rộng, bắt gặp ở cả 2 lỗ khoan LK5 và LK6 , bề dày của lớp thay đổi lớn, ở lỗ khoan LK5 bề dày của lớp là 9.4m, ở lỗ khoan LK6 là 2.2m, bề dày trung bình của lớp là 5.8m. Lớp đất 4 có tính nén lún khá nhỏ ,sức chịu tải trung bình, giá trị SPT trung bình đạt 24 búa. Độ ẩm tự nhiện W% : 31.08 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) :18.76 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) :14.3 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 27.05 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 :0.891 Độ rỗng n( %) : 47.1 % Độ bão hòa G (%) :94.2 % Giới hạn chảy 𝑊 𝑙 % : 38.73 % Giới hạn dẻo 𝑊 𝑝 % : 25.3 % Chỉ số dẻo 𝐼 𝑝 % : 13.43 % Độ sệt 𝐼 𝑠 : 0.43 Góc ma sát trong φ ( độ) : 11 độ 8 phút Lực dính c (kPa) :19.1 kPa Lớp đất 5a: Lớp cát pha màu xám xanh, trạng thái dẻo, diện phân bố nhỏ (chỉ tồn tại ở dạng thấu kính), chỉ bắt gặp tại lỗ khoan LK6 ở độ sâu 25.7m với bề dày 2.8m.Đây là lớp đất tốt, tính nén lún nhỏ và sức chịu tải cao, giá trị SPT trung bình đạt 42 búa. Độ ẩm tự nhiện W% : 20.2 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 20.05 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 16.7 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 26.7 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 : 0.599 Độ rỗng n( %) : 37.4 % Độ bão hòa G (%) : 90.1 % Giới hạn chảy 𝑊 𝑙 % : 23.7 % Giới hạn dẻo 𝑊 𝑝 % : 18.5 % Chỉ số dẻo 𝐼 𝑝 % : 5.3 % Độ sệt 𝐼 𝑠 : 0.33 Góc ma sát trong φ ( độ) :24 độ 49 phút Lực dính c (kPa) :7.8 kPa Lớp đất 5: Lớp sét pha màu vàng nâu, kẹp những ổ cát hạt nhỏ, trạng thái nữa cứng, diện phân bố rộng khắp, bắt gặp ở cả 2 lỗ khoan LK5 và LK6, bề dày trung bình là 2.3m. Đây là lớp đất tốt, tính nén lún nhỏ và sức chịu tải cao, giá trị SPT trung bình 30 búa. Độ ẩm tự nhiện W% : 21.06 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 20.2 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 16.7 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 27.1 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 : 0.632 Độ rỗng n( %) : 38.4 % Độ bão hòa G (%) : 90 % Giới hạn chảy 𝑊 𝑙 % : 29.6 % Giới hạn dẻo 𝑊 𝑝 % : 19.4 % Chỉ số dẻo 𝐼 𝑝 % : 10.3 % Độ sệt 𝐼 𝑠 : 0.17 Góc ma sát trong φ ( độ) : 16 độ 38 phút Lực dính c (kPa) : 33.4 kPa Lớp đất 6: Lớp cát pha màu xám, nâu vàng, trạng thái dẻo, đôi chổ có lẫn ít sạn, bắt gặp lớp 6 ở cả 2 vị trí lỗ khoan LK5 và LK6.Đây là lớp đất có diện phân bố rộng, bề dày nhỏ, thay đổi trong khoảng từ 1.9m (LK5) đến 4.1m(LK6), trung bình là 3.0m. Đây là lớp đất tốt, tính nén lún nhỏ và sức chịu tải cao, giá trị SPT trung bình đạt 24 búa. Độ ẩm tự nhiện W% : 21.42 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 20.03 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 16.5 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 26.83 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 : 0.626 Độ rỗng n( %) : 38.5 % Độ bão hòa G (%) : 91.6 % Giới hạn chảy 𝑊 𝑙 % : 25.3 % Giới hạn dẻo 𝑊 𝑝 % : 19.3 % Chỉ số dẻo 𝐼 𝑝 % : 6.0 % Độ sệt 𝐼 𝑠 : 0.36 Góc ma sát trong φ ( độ) : 23 độ 53 phút Lực dính c (kPa) : 9.1 kPa Lớp đất 7: Lớp đá cát kết màu xám đen, cứng, chỉ bắt gặp ở lỗ khoan LK5 ở độ sâu 30.4m với chiều dày 0.4m, tính chất cơ lý rất tốt, có sức chịu tải cao, khả năng biến dạng lún rất nhỏ nhưng bề dày và diện phân bố lại nhỏ, giá trị SPT lớn hơn 50 búa khi chưa đóng ngập hết 10cm mũi thí nghiệm SPT. Độ ẩm tự nhiện W% : 2.6 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 2.15 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) :2.1 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 2.66 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Độ rỗng n( %) : 21.2 % Độ bão hòa G (%) : 25.3% Lớp đất 8: Lớp sét màu nâu loang lỗ xám vàng trạng thái nữa cứng , bắt gặp ở cả 2 lỗ khoan LK5 và LK6.Bề dày trung bình của lớp là 2.1m, đây là lớp đất khá tốt , tính nén lún nhỏ, sức chịu tải khá cao , giá trị SPT trung bình đạt 23 búa. Độ ẩm tự nhiện W% : 28.07 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 19.4 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 15.1 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 27.25 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 : 0.799 Độ rỗng n( %) : 44.4 % Độ bão hòa G (%) : 95.8 % Giới hạn chảy 𝑊 𝑙 % : 45.7 % Giới hạn dẻo 𝑊 𝑝 % : 23.8 % Chỉ số dẻo 𝐼 𝑝 % : 22 % Độ sệt 𝐼 𝑠 : 0.2 Góc ma sát trong φ ( độ) : 14 độ 36 phút Lực dính c (kPa) : 39.9 kPa Lớp đất 9a: Lớp cát hạt nhỏ màu xám nâu vàng , kết cấu chặt, tồn tại dạng thấu kính. Chỉ bắt gặp lớp đất 9a ở lỗ khoan LK5 với bề dày 3.5m. Đây là lớp đất tốt , tính nén lún nhỏ, sức chịu tải cao , giá trị SPT trung bình đạt 30 búa. Độ ẩm tự nhiện W% : 20.62 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 20.3 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 16.8 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 26.6 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 : 0.583 Độ rỗng n( %) : 36.8 % Độ bão hòa G (%) : 94.1 % Góc ma sát trong φ ( độ) :29 độ 55 phút Lực dính c (kPa) : 3.2 kPa Lớp đất 9b: Lớp cát hạt trung màu xám nâu ,xám đen , kết cấu chặt, chỉ bắt gặp lớp đất 9b ở lỗ khoan LK6 ở độ sâu 36.7m và cho đến 40m(độ sâu kết thúc lỗ khoan) vẫn chưa chạm đáy lớp này. Đây là lớp đất tốt , tính nén lún nhỏ, sức chịu tải rất lớn , giá trị SPT trung bình đạt 60 búa. Độ ẩm tự nhiện W% : 18.95 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 20.5 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 17.2 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 26.5 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 : 0.541 Độ rỗng n( %) : 35.1 % Độ bão hòa G (%) : 92.8 % Góc ma sát trong φ ( độ) : 30 độ 40 phút Lực dính c (kPa) : 3.6 kPa Lớp đất 10: Lớp cát pha màu xám nâu (các hạt nhỏ xen kẹp màu xám ghi từ 5÷7cm ), trạng thái dẻo, chỉ bắt gặp ở lỗ khoan LK5 ở độ sâu 37m đến độ sâu 40m (độ sâu kết thúc lỗ khoan)vẫn chưa chạm đáy lớp đất này. Đây là lớp đất tốt , tính nén lún nhỏ, sức chịu tải cao , giá trị SPT trung bình đạt 42 búa. Độ ẩm tự nhiện W% : 19.65 % Khối lượng thể tích 𝛾 𝑤 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 20.4 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng thể tích khô: 𝛾 𝑑 (𝐾𝑁 / 𝑚 3 ) : 17 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Khối lượng riêng Δ 𝐾𝑁 / 𝑚 3 : 26.8 𝐾𝑁 / 𝑚 3 Hệ số rỗng 𝑒 0 : 0.576 Độ rỗng n( %) : 36.6 % Độ bão hòa G (%) : 91.4 % Giới hạn chảy 𝑊 𝑙 % : 23.5 % Giới hạn dẻo 𝑊 𝑝 % :18.8 % Chỉ số dẻo 𝐼 𝑝 % :4.7 % Độ sệt 𝐼 𝑠 : 0.18 Góc ma sát trong φ ( độ) : 25 độ 44 phút Lực dính c (kPa) : 8.5 kPa CHƯƠNG 2 : QUY HOẠCH 2.1 Tính toán số lượng bến Loại hàng: Dầu Hình thức bảo quản: Bồn chứa Chọn thiết bị bốc xếp là máy hút dầu có công suất 500 T/h. Hệ số không đều của nguồn hàng tháng: Kth = 1,2 Bảng 1: Cơ cấu nguồn hàng qua cảng trong năm Loại hàng  Lượng hàng nhập hằng năm T/n   Dầu  1400000   2.1.1 Lượng hàng lớn nhất tính toán trong tháng 𝑄 𝑡ℎ = 𝑄 𝑛 𝑥 𝐾 𝑡 𝑇 𝑛 Qn =1400000 T/n : lượng hàng trong năm của cảng Kt = 1,2 : hệ số không đều của nguồn hàng tháng Tn = 12 : Số tháng cảng hoạt động trong năm 𝑄 𝑡ℎ = 1400000𝑥1.2 12 =140000 𝑇/𝑡ℎá𝑛𝑔 2.1.2 Năng suất làm việc của máy trong một ca PCa = 8. 𝑃 ℎ .K K = 0,9 : Hệ số gián đoạn kỹ thuật của ca Ph = 500 T/h : Công suất của máy trong một giờ PCa = 8.500.0,9 = 3600 (T/Ca) 2.1.3 Khả năng cho phép của bến trong 1 tháng 𝑃 𝑡ℎ =30𝑥 𝑃 𝑛𝑔 𝑥 𝐾 𝑏 𝑥 𝐾 𝑡 𝑃 𝑛𝑔 = 𝑃 𝑐𝑎 𝑥 𝑛 𝑐𝑎 𝑛 𝑐𝑎 =2 : số ca trong 1 ngày 𝑃 𝑛𝑔 =3600𝑥2=7200𝑇/𝑛𝑔à𝑦 Kb = 0,75 : hệ số bến bận 𝐾 𝑡 :hệ số sử dụng thời gian của bến do thời tiết Số giờ trong 1 tháng : 30 ngày x 24 = 720h Do thời tiết nên trong 1 tháng có khoảng 3 ngày nghỉ: 3 ngày x 24h = 72 h 𝐾 𝑡 = 720−72 720 =0.9 Pth = 30 x 7200 x 0,75 x 0,9 = 145800 T/ tháng 2.1.4 Số lượng bến 𝑛= 𝑄 𝑡ℎ 𝑃 𝑡ℎ = 140000 145800 =0.96 bến Chọn 1 bến 2.2 Kích thước chính của bến 2.2.1 Chiều sâu trước bến H = T + 𝑖=1 5 𝑍𝑖 Trong đó: T : mớn nước tính toán của tàu 𝑍 1 : chiều sâu dự phòng chạy tàu tối thiểu 𝑍 2 : chiều sâu dự phòng do sóng 𝑍 3 : chiều sâu dự phòng do vận tốc 𝑍 4 : chiều sâu dự phòng do sa bồi 𝑍 5 : chiều sâu dự phòng cho sự nghiêng lệch tàu do sự xếp hàng không đều Bảng 2: T(m)  𝑍 1 (m)  𝑍 2 (m)  𝑍 3 (m)  𝑍 4 (m)  𝑍 5 (m)  H(m)   7.9  0.32  0  0.015  0.4  0.3  8.935   2.2.2 Cao trình đáy bến CTĐB = MNTTK – H = 0.55 – 8.935 = -8.385m Chọn cao trình đáy bến là -8.4 m 2.2.3 Cao độ mặt bến : Nguyên tắc tính toán :cao trình mặt bến được thiết kế dựa trên 2 tiêu chuẩn Tiêu chuẩn chính: CTMB = 𝐻 𝑔𝑖ờ50% +𝑎 (𝑎=2𝑚) Tiêu chuẩn kiểm tra: CTMB = 𝐻 𝑔𝑖ờ 1% +𝑎 (𝑎=1𝑚) Bảng 3: Loại tàu  MNTT  a  CTMB    Tiêu chuẩn chính (m)  Tiêu chuẩn kiểm tra (m)  a (chính) (m)  a (kiểm tra) (m)  Tiêu chuẩn chính (m)  Tiêu chuẩn kiểm tra (m)   10.000 DWT  2.89  4.0  2  1  4.89  5.0   1000 DWT  2.89  4.0  2  1  4.89  5.0   Dựa vào cao trình mặt bến hiện hữu là +5.22m , ta chọn cao trình mặt bến là +5.22m (hệ cao độ hải đồ) là phù hợp. 2.3 Khu đất chung của cảng 2.3.1Tính toán kho bãi Sức chứa của kho : tính theo thời gian tồn kho 𝑬 𝒌 = 𝑸 𝒏 𝒙 𝑲 𝒒 𝒙 𝑲 𝑬 𝒙 𝒕 𝒌 𝑻 𝒏 Ek : sức chứa của kho (T) Qn : lượng hàng hóa trong năm (T) Kq = 1,5 ÷ 2,5 hệ số không đều của lượng hàng trong năm, chọn Kq =2 KE = 1: hệ số lượng hàng qua kho và lượng hàng qua bến trong năm. Tn : thời gian khai thác của cảng trong năm (ngày đêm) Tn = 300 (ngày đêm) tk : thời gian tồn kho của hàng hóa (ngày đêm) Chọn tk = 7 (ngày đêm) Bảng 4: Kết quả tính toán sức chứa của bồn cho từng loại hàng hóa Loại hàng  Qn(T)  KE  Kq  tk  Tn  Ek (T)   Dầu  1400000  1  2  7  3 300  6 65333   Khối lượng riêng của dầu là 𝜌 𝑑 =0.8 𝑇/ 𝑚 3 𝑉= 𝐸 𝐾 𝜌 𝑑 = 65333 0.8 =81666 𝑚 3 Chọn đường kính bồn: D =30m , chiều cao h =15 m Thể tích mỗi bồn: 𝑉 1 = 𝛱𝑥 𝐷 2 𝑥ℎ 4 =10597.5 𝑚 3 Số bồn tính toán: 𝑁 𝑏ồ𝑛 = 𝑉 𝑉 1 = 81666 10597.5 =7.706 𝑏ồ𝑛 Chọn số bồn là 8 bồn Khoảng cách giữa các bồn a = 0,75D = 22.5m Tính chiều cao tường bao che bồn dầu để dầu không lan ra ngoài: Chia thành 2 nhóm bể, mỗi nhóm bể có 4 bồn ,thể tích 4 bồn là 42390 𝑚 3 , diện tích mỗi nhóm bể đã trừ đi diện tích đáy của 4 bể chứa là: S= (74.5x232)-2826 =14458 𝑚 2 . Suy ra chiều cao tường chắn giữa các bể là: ℎ= 42390 14458 =2.93 𝑚 Chọn chiều cao tường là 3 m 2.3.2 Nhà bảo vệ cảng: thường xuyên theo dõi , tuần tra các hoạt động đang diễn ra nhằm phát hiện kịp thời các sự cố và đề phòng cháy , nổ kho xăng dầu. 2.3.3 Nhà điều hành : theo dõi các quá trình xuất nhập xăng dầu , thống kê việc nhập xăng dầu vào kho và xuất xăng dầu từ kho đi đến nơi khác , kiểm tra lượng xăng dầu tồn kho. 2.3.4 Khu vực tiếp nhận hàng hóa : phục vụ cho nhu cầu vận chuyển hàng hóa thiết yếu cho nhu cầu cuộc sống hàng ngày hay các trang thiết bị máy móc . 2.3.5 Bể chứa nước: dùng để cứu hỏa , phục vụ sinh hoạt hàng ngày của cán bộ công nhân 2.3.6 Nhà điều hành khu sinh hoạt của cán bộ công nhân viên và cả việc quản lý, điều tiết nguồn nước trong bể. 2.3.7 Nhà để xe cứu hỏa: phục vụ cho công tác cứu hỏa 2.3.8 Nhà ở của cán bộ công nhân viên 2.3.9 Trạm y tế: phục vụ cho việc chăm sóc sức khỏe 2.3.10 Khu vực thể thao 2.4 Khu nước chung của cảng 2.4.1 Diện tích của một vũng chờ đợi: Ω = ntv . 𝜔 𝑣 ntv = 1 : Số tàu đồng thời chờ đợi trên vũng 𝜔 𝑣 : Diện tích của 1 bến vũng chờ đợi cho 1 tàu hàng Tàu đổ 2 neo để giảm diện tích vũng chờ đợi: 𝜔 𝑣 = (1,5Lt + 10H).4Bt Lt = 138m : Chiều dài tàu lớn nhất H = 8.935 m : Chiều sâu trước bến Bt = 19.1 m : Bề rộng tàu 𝜔 𝑣 = (1.5x138 +10x8.935)x4x19.1 =22641 𝑚 2 Vũng chờ đợi của tàu: Ω = 22641 𝑚 2 2.4.2 Vũng quay vòng tàu: Khu nước của cảng cần đủ điều diện tích để tàu quay vòng an toàn khi ra vào cảng. Khi ra vào cảng, tàu cần chuyển động thẳng, cho nên từ cửa sông trở vào khu nước cần có chiều dài tối thiểu để giảm tốc độ. Lmin = 4Lt = 4x138=552m Đường kính vũng quay vòng nhỏ nhất của tàu có sự giúp đỡ của tàu lại được tính theo: Dqv = 1,25Lt + 150 (với Lt = 138m < 200m) = 1,25 x 138 + 150 = 322.5m Vậy ta chọn thiết kế vũng quay vòng đường kính Dqv = 325m 2.4.3 Vũng bốc xếp hàng và chạy tàu Vũng bốc xếp hàng và chạy tàu được bố trí sát ngay bến vừa đảm bảo tàu đổ bốc xếp hàng vừa cho tàu đi lại dọc bến. Tàu lai dắt có sức đẩy trung bình Chiều rộng : Bl = 7,4m Chiều dài : Ll = 37,2m Mớn nước : T = 2,0m Công suất động cơ: 800 mã lực. Tàu tiếp dầu tự hành Chiều dài : Ln = 17m Chiều rộng tàu : Bn = 3m, mớn nước T = 2,9m Tốc độ: 8,9 ( hải lý / giờ) Chiều rộng vũng được tính toán như sau: Với số bến Nb = 1 (bến) < 3 (bến) B = 2Bt + Bl + Bn + ∆B Bt = 19.1m, Bl = 7,4m, Bn = 3m ∆B = 1,5Bt = 1,5 x 19.1 = 28.65m B = 2x19.1 +7.4+3+28.65 =77.25m 2.4.4 Kênh chạy tàu: Kênh 2 luồng Chiều rộng kênh trong điều kiện thuận lợi 𝐵 𝑘 = 𝐵 𝑡 +0.061 𝐿 𝑡 =19.1+0.061𝑥138=27.518𝑚 0,061 : hệ số tính đến khả năng nghiêng cho phép của tàu Chiều rộng của kênh trong điều kiện bất lợi. Bk = Lt. Sin 𝜃 + Bt. Cos 𝜃 + (0,5 ÷ 0,3)Bt ( 0,3 ÷ 0,5 ) : hệ số kênh Chọn hệ số kênh 0.5 θ : Góc trôi dạt của tàu do gió tính bằng Radian θ =𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛 𝑉 𝑔 𝑥 𝐶 𝑜 𝑉 𝑡 Vg = 20 m/s : tốc độ gió với tầng suất 1% trong thời kỳ khai thác (m/s) Vt = (1,5 ÷ 2 m/s) : tốc độ vận chuyển của tàu Vmax ≥ 0,9 Vtc = 4 ÷ 7 m/s Lấy Vt = 2m/s Co : hệ số kể đến ảnh hưởng của diện tích cảm gió trên tàu Lấy Co = 0,05 θ = 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛 20𝑥0.05 2 =0.5235 rad Bk = 138 x Sin(0,5235) + 19.1 x Cos (0.5235)+ 0,5 x 19.1 = 95.08 m